Breakout-kaabel: mis see on ja kuidas seda valida

Katkestatav kaabel võtab ühe suure{0}}tihedusega ühenduse ja eraldab selle mitmeks eraldi ühenduseks. Andmekeskustes ja fiiberoptilistes võrkudes tähendab see tavaliselt QSFP, QSFP28, QSFP-DD või OSFP pordi jagamist mitmeks madalama-kiirusega sõidurajaks või MPO/MTP magistraalide eraldamist üksikuteks LC-, SC-, FC- või ST-ühendusteks. Kaabel ei loo täiendavat ribalaiust; see lihtsalt paljastab rajad või kiud, mis on suure-tihedusega otsas juba olemas.

See juhend on kirjutatud võrguinseneridele, andmekeskuste operaatoritele ja hankemeeskondadele, kes peavad valima tootmiskeskkondade jaoks katkestuskaableid. See keskendub otsustele, mis tegelikel juurutamisel tavaliselt probleeme põhjustavad: pordi katkestamise tugi, sõiduradade kaardistamine, fiiberpolaarsus, tarnija kodeerimine ja ulatus.

Mis on Breakout-kaabel?

Katkestatav kaabel, mida nimetatakse ka ventilaatori-väljundkaabliks või kiudjuhtmeks, ühendab mitu signaaliteed ühes ümbrises ja lõpetab iga tee kaugemas otsas eraldi pistikuga. Selle asemel, et tõmmata mitu eraldiseisvat kaablit suure-tihedusega lülitipordist või vahetuspaneelist, kannab üks struktureeritud koost kõiki sõiduradasid ja eraldab need ainult seal, kus neid vaja on.

Kaks näidet hõlmavad enamikku andmekeskuste kasutusjuhtumeid:

• Transiiveri{0}}taseme läbimurre: 100G QSFP28 port kannab nelja 25G rada; QSFP28-4x SFP28 katkestuskaabel ühendab selle ühe pordi nelja 25G serveri NIC-iga.
• Struktureeritud kaablite katkestus: 12-kiuga MPO pagasiruumi saabub paigapaneelile; MPO{2}}-LC kiudude jaotussõlm muudab selle kuueks dupleks-LC-lingiks lülitite ja transiiverite jaoks.

Breakout-kaabel, ventilaatori{0}}väljundkaabel ja rakmete kaabel

Need kolm terminit kattuvad ja neid kasutatakse hankijate kataloogides ebajärjekindlalt. Praktikas:

Kui hankite kiukooste ja tarnija kasutab samas andmelehel "rakmeid", "fan{0}}out" ja "breakout", paluge tal täpsustada pistikute arv, kiudude arv, polaarsuse tüüp ja furkatsiooni pikkus. Terminoloogia ei muuda neid parameetreid, kuid parameetrid muudavad seda, kas kaabel tegelikult töötab.

Kuidas Breakout-kaabel töötab

Katkestuskaabli funktsioon on eraldamine, mitte korrutamine. 40G QSFP+ link on sisemiselt neli 10G rada; katkestuskaabel paljastab iga sõiduraja oma SFP+ konnektoris. Sama loogika kehtib 100G QSFP28 (neli 25G rada), 200G QSFP56 (neli 50G PAM4 rada või kaks 100G) ja 400G QSFP-DD või OSFP (kaheksa 50G PAM4 rada, tavaliselt jagatud kui x2x10200G) kohta.

Kiudude katkestamiseks mahutab MPO-pistik ühes ümbrises füüsiliselt 8, 12, 16 või 24 kiudu. Kaabel eraldab need kiud duplekspaarideks, mis on ühendatud LC-, SC- või muude simpleks-/duplekspistikutega.

Sellest tuleneb kaks tagajärge:

• Lüliti ASIC ja port peavad toetama nõutud katkestusrežiimi. Port, mis näeb välja nagu QSFP puur, kuid on kõva-kodeeritud 40G või 100G natiivseks toiminguks, ei aktsepteeri katkestuskaablit, olenemata pistiku sobivusest.
• Raja kaardistus peab olema mõlemas otsas õige. Sobimatu radade järjestus või kiu polaarsus on kõige levinum põhjus, miks füüsiliselt peen kaabel linke ei too.

Etherneti raja struktuur ja signaalimine on määratletud standardis IEEE 802.3. 40GBASE, 100GBASE ja 400GBASE variantide jaoks kasutatavate täpsete radade määramiseksIEEE 802.3 töörühma dokumentatsioonon autoriteetne allikas.

Levinud katkestuskaablite tüübid

Fiiberoptiline katkestuskaabel

Fiber-breakout kaablid on standardne valik struktureeritud kaablite ja kõigi lülide jaoks, mis on pikemad kui paar meetrit. Andmekeskustes on kõige levinumad koostud:

• MPO/MTP-12 kuni 6x LC dupleks (OM3, OM4, OM5 või ühemoodiline)
• MPO/MTP-8 kuni 4x LC dupleks 40G/100G lühiulatusega transiiveritele, mis kasutavad nelja rada
• MPO/MTP-24 kuni 12x LC dupleks suure tihedusega lapimiseks
• MPO-to-SC, MPO-to-FC või MPO-to{5}}ST variandid pärandliideste jaoks

Kasutage fiiberkaablit, kui lingi kaugus ületab vase praktilist ulatust, kui teil on vaja MPO magistraati ühendada LC{0}}varustatud transiiveritega või kui kaabeldussüsteem on konstrueeritud plaastripaneelide ja struktureeritud magistraalide ümber. Pistiku maandumiskülje kohta vaadake jaotistLC-pistiku tootesari. Breakout koostu enda jaoksMTP/MPO fiiberkaablite katalooghõlmab OM3, OM4, OM5 ja ühe-režiimi variante 8-, 12- ja 24-kiulises konfiguratsioonis.

Kahe kontrollimise käigus otsustatakse, kas fiiberkaabel töötab esimesel pistikul{0}}.

• Polaarsus. MPO-süsteemid kasutavad A-, B- või C-tüüpi polaarsust. Pagasiruumi, läbimurde ja transiiveri polaarsus peavad joonduma või edastamine ja vastuvõtt ei sobi õigesti.
• Kiu tüüp. OM3, OM4, OM5 ja OS2 kiud ei ole suure andmeedastuskiiruse korral omavahel asendatavad. OM3 ja OM4 segamine samas kanalis on tehniliselt võimalik, kuid halvendab toetatud ulatust ja seda uutes paigaldustes üldiselt välditakse. Praktiliste ulatusepiirangute jaoks 10G, 25G, 100G ja 400G puhulOM1 kuni OM5 mitmemoodilise kiu kauguse viideon kasulik lähtepunkt.

• 

DAC Breakout kaabel

Direct Attach Copperi katkestuskaabel viib rajad üle twinaxi vase, mille mõlemasse otsa on integreeritud transiiveri elektroonika. Levinud konfiguratsioonid hõlmavad 40G QSFP+ kuni 4x 10G SFP+, 100G QSFP28 kuni 4x 25G SFP28 ja 400G QSFP-DD kuni 4x 100G QSFP28.

Valige DAC millal: lingid asuvad samas riiulis või külgnevates riiulites, passiivse vase puhul alla kolme meetri või aktiivse vase puhul alla seitsme meetri ning võimsus ja eelarve on kitsad. Ülemine-rekilüliti-serveri lingid-samas kapis on kanooniline ümbris.

Vältige DAC-i, kui: kulgemine ületab passiivse ulatuse, kaabliteel on kitsaid käänakuid või riiuli tihedus tekitab juba kaabli-haldusprobleeme. DAC on jäik ja raske võrreldes AOC või fiiberkiuga ning 400G juures muutub kaabli läbimõõt tihedates kappides tõsiseks takistuseks.

AOC Breakout kaabel

Aktiivse optilise kaabli katkestus ühendab transiiverid ja optilise kiu püsivalt suletud koostu. Ühendused näevad välja nagu QSFP/SFP moodulid, kuid neid ei saa kiust eemaldada.

Valige AOC millal: link ületab DAC-i ulatuse, kuid täisstruktureeritud kiudjaam on üle jõu käiv, kaablitee on pikk või sellel on palju käänakuid või juurutus on fikseeritud punktist-punktini ühendus kahe teadaoleva lõpp-punkti vahel. AI klastrid, GPU-to-GPU lingid ja rist-rack lüliti-serverisse{7}} on tüüpilised.

Vältige AOC-d, kui: lõpp-punktid võivad muutuda, kaabliteed on jagatud plaatpaneelidega või soovite optikat kiust sõltumatult asendada. AOC-d müüakse ühe ühikuna; kui kumbki ots ebaõnnestub, asendatakse kogu komplekt.

QSFP+, QSFP28, QSFP-DD ja OSFP Breakout

Transiiveri vormitegur kirjeldab ainult füüsilist puuri, mitte toetatud katkestusrežiime. Tüüpilised läbimurdekombinatsioonid on:

QSFP-DD vormiteguri mehaaniliste ja elektriliste spetsifikatsioonide, sealhulgas selle kaherealise-pistiku ja 400G raja määratluste kohta vaadakeQSFP-DD MSA spetsifikatsioon. TheQSFP-DD tehniline ülevaadesellel saidil katab sama maad ostjale{0}}orienteeritud vormingus.

Muud rakendused

Katkestuskaablid ilmuvad ka väljaspool andmekeskuse võrku, sealhulgas heli (DB25-to-XLR ventilaatori-väljundid, TRS-to-kaks-TS), AV-süsteemid ja tööstuslikud juhtjuhtmed. Valikukriteeriumid erinevad oluliselt võrgustike loomisest ega kuulu käesoleva juhendi reguleerimisalasse.

DAC vs AOC vs Fiber Breakout

Praktiline reegel andmekeskuse hankimiseks: DAC sises{0}}riiuli jaoks, AOC fikseeritud rist-racki jaoks, kiudude katkestamine kõige jaoks, mis puudutab paigapaneeli või struktureeritud selgroogu.

Kuidas valida katkestuskaablit

1. samm: kinnitage mõlemas otsas port ja vormitegur

Tuvastage täpne transiiveri puur suure-tihedusega otsas (QSFP+, QSFP28, QSFP56, QSFP-DD, OSFP) ja pistiku tüüp katkestusotsas (SFP+, SFP28, QSFP28, LC, SC, FC, ST, MPO). Visuaalne sarnasus on ebausaldusväärne; sama metallpuur võib kanda väga erinevaid elektrilisi liideseid.

2. samm: sobitage kiirus ja sõiduraja struktuur

Läbimurde konfiguratsioon peab järgima sadama raja struktuuri. 100G QSFP28 port jaguneb algselt 4x 25G, mitte 4x 10G; 10G sundimine 25G rajale tavaliselt ebaõnnestub lingi läbirääkimistel. 400G QSFP-DD ja OSFP puhul kontrollige, kas port toetab 4x 100G, 2x 200G või 8x 50G ja kas lüliti ASIC toetab vastavat FEC-režiimi.

3. samm: valige meedium

Rakendage eelmise jaotise DAC / AOC / kiudotsus, mis põhineb ulatusel, kaabliteel ja sellel, kas link läbib plaastripaneeli.

4. samm: kontrollige Switch Breakouti tugi

See on koht, kus enamik projekte peatub. QSFP puur ei toeta automaatselt väljamurdmist. Paljudel platvormidel:

• Breakout on toetatud ainult teatud pordirühmades, mitte iga liinikaardi porti.
• Breakout nõuab selget konfigureerimist (liidese kiiruse alistamine, pordiprofiili muutmine) ja mõnikord pordi{0}}rühma uuesti laadimist või süsteemi taaskäivitamist.
• Platvorm eeldab konkreetset kaablitüüpi või kodeerimist; Tundmatu kaabli kasutamine võib pordi vaikselt keelata.

Enne tellimuse esitamist kontrollige lüliti müüja riistvara installijuhendist või transiiveri ühilduvuse loendist katkestusmaatriksit. Cisco, Arista, Juniper, Dell, HPE ja NVIDIA avaldavad kõik-platvormi lõiketabelid.

5. samm: kontrollige tarnija kodeerimist ja ühilduvust

DAC- ja AOC-sõlmed kannavad ühe või mitme hostiplatvormi jaoks kodeeritud EEPROM-i. Cisco jaoks kodeeritud kaabel võib teatada Arista või NVIDIA lüliti tõrgetest isegi siis, kui füüsiline kiht on identne. Tootmisvõrkude jaoks ostke kaableid, mida on otseselt testitud teie kommutaatori mudeli, liinikaardi ja praeguse NOS-i versiooniga.

6. samm: kontrollige kiudude polaarsust ja tüüpi (kiu purunemine)

MPO/MTP purunemise korral kinnitage polaarsus (tüüp A, B või C), konnektori sugu (isane/kinnitatud vs emane), kiu tüüp (OM3/OM4/OM5/OS2) ja APC vs UPC otspind, kui see on asjakohane. Vale polaarsus on kõige sagedasem MPO-lingi põhjus, mis transiiveris süttib, kuid ei suuda liiklust läbida. TheMTP vs MPO valikujuhendkõnnib need kontrollid üksikasjalikumalt läbi.

7. samm: kinnitage mehaanilised ja keskkonnanõuded

Kaabli pikkus peab vastama tegelikule kaabliteele, mitte sirge{0}}kaugusele. Lisage teenindusahel. Kinnitage mantli nimiväärtus (LSZH, OFNR, liitmik), minimaalne painderaadius ja töötemperatuur kasutuskeskkonna suhtes. Suure-tihedusega riiulites piiravad kaabli läbimõõt ja jäikus valikuid sageli rohkem kui andmeedastuskiirus.

Stsenaariumi{0}}põhised soovitused

Lülisamba tüvede kohta, mis toidavad allavoolu jaotussõlmesid, vaadake jaotistMPO/MTP magistraalkaabli valikud. Põhjalikum ülevaade pagasiruumi ja väljatõmbesõlmede vahel otsustamisest on saadaval aadressilMPO katkestuskaabli valiku juhend.

Praktilised juurutamise märkused

Mõned tähelepanekud tootmiskeskkondades katkestuskaablitega töötamisel:

Kõige tavalisem piletimuster uute väljamurdmiste puhul ei ole vigane kaabel. See on pordirühm, mida ei seatud kunagi katkestusrežiimi, FEC-i mittevastavus lüliti ja hosti NIC-i vahel või MPO magistraal, mille polaarsus ei vasta teisele poole rakmetele. Kõik need probleemid tunduvad alguses kaabliprobleemina.

Sega{0}}tarnija keskkondade puhul paluge kaablitarnijal iga sihtplatvormi kodeering eraldi kinnitada ja taotlege kirjalikku ühilduvusavaldust. Iga NOS-i väljalase ei aktsepteeri alati üldist "mitme{2}}müüja" kodeerimist.

400G ja 800G kasutuselevõtu puhul määravad kaabli mehaanilised andmed (läbimõõt, jäikus, minimaalne painderaadius) sageli selle, mis on 19{4}}tollises kapis füüsiliselt ehitatav. Enne tellimist tasub küsida kaabli ristlõike joonist-, eriti suure kiudude arvuga MPO magistraalide puhul. Thesisestuskao viideon kasulik lingi eelarve arvutamisel, mille sisse peab mahtuma iga uus jaotuskoost.

Breakout Cable KKK

Mis on andmekeskuse katkestuskaabli eesmärk?

Katkestatud kaabel paljastab suure{0}}tihedusega pordi üksikud rajad või kiud eraldi ühendustena, nii et üks 40G/100G/400G lülitiport võib teenindada mitut väiksema-kiirusega seadet ja üks MPO magistraal võib toita mitut LC-varustatud transiiverit.

Kas katkestuskaabel on sama mis jagaja?

Ei. Fiiberoptika jaotur jagab optilise võimsuse mitme väljundi vahel (näiteks passiivsed PLC-jaoturid). Katkestatav kaabel eraldab rajad või kiud, mis on pagasiruumi sees juba füüsiliselt eristatavad. Optilist ega elektrilist poolitamist ei toimu.

Kas ma saan kasutada katkestuskaablit mis tahes QSFP- või QSFP{0}}DD-pordis?

Ei. Port peab asuma pordirühmas, mida vahetavad ASIC ja NOS katkestamiseks toetavad, ning väljamurd peab olema selgelt konfigureeritud. Enne tellimist kontrollige müüja läbimurdemaatriksit ja töötavat NOS-i versiooni.

Kas katkendlik kaabel vähendab ühenduse kiirust?

See ei vähenda kiirust -raja kohta. 100G QSFP28 port, mis on jagatud 4x 25G-ks, edastab siiski 25G mõlemale jalale. Kogu ribalaius neljal jalal võrdub algse pordi kiirusega.

Miks mu katkestuskaabel linke ei too?

Tavalised põhjused, laias laastus sageduse järjekorras: läbimurderežiim pole pordirühmas konfigureeritud; FEC-seaded ei ühti lüliti ja hosti vahel; NOS ei tunne kaabli EEPROM-i ära; kiudude puhul on MPO polaarsus vale; või on läbimurdejalad ühendatud järjekorras, mis ei vasta eeldatavale sõiduraja kaardile.

Milleks kasutatakse MPO{0}}to{1}}LC katkestuskaablit?

MPO{0}}to-LC-lahutus (nimetatakse ka rakmed või ventilaatori-väljund) lõpetab MPO/MTP magistraal üksikute dupleks-LC-pistikutega. See on standardliides MPO magistraalvõrgu ja LC-transiivereid kasutavate seadmete vahel, eriti spine{4}}leaf- ja ToR-arhitektuurides.

Kas peaksin väljamurdmiseks valima passiivse või aktiivse DAC-i?

Passiivne DAC sobib väga lühikeste,{0}}rack-linkide jaoks, kus iga millivatt ja iga dollar on olulised. Aktiivne DAC sobib siis, kui sama vormitegur peab jõudma veidi kaugemale või läbima patch-paneele suurema kaoga, kui passiivne twinax talub.

Mida peaksin kinnitama enne fiiberkaabli tellimist?

Pistiku tüüp ja arv mõlemas otsas, kiu tüüp (OM3/OM4/OM5/OS2), MPO polaarsus (tüüp A/B/C), pistiku sugu, APC vs UPC otspind, ümbrise reiting ja marsruuditud kaabli pikkus, sealhulgas teenindusaas.

Järeldus

Katkestuskaabel on üks kõige kasulikumaid tööriistu sega{0}}kiire ja suure-tihedusega keskkondade haldamiseks, kuid see on ka üks levinumaid välditavate juurutusprobleemide allikaid. Kaabel ise on harva probleem; rikkerežiimid tulenevad peaaegu alati pordi konfiguratsioonist, sõiduradade kaardistamisest, polaarsusest või müüja kodeerimisest.

Andmekeskuste ja kiudoptilise võrgu projektide puhul alustage valikuprotsessi lülitiplatvormilt, mitte kaablikataloogist. Enne tellimist kontrollige, millised pordid toetavad väljamurdmist ja millistes režiimides, valige meedium ulatuse ja kaablitee põhjal ning kontrollige polaarsust ja kodeerimist. Kui tarnija ei saa neile küsimustele kirjalikult vastata, käsitlege seda kui signaali mujale otsida.

Projekti-spetsiifiliste ühilduvusküsimuste või kohandatud jaotuskonfiguratsiooni korralesitada päringteie lülitiplatvormi, pordi kiiruste ja nõutava ulatusega ning insenerimeeskond saab kinnitada sobiva koostu.